张家界境内20万年前就有人类在此居住，留下了许多古老的人文传说和众多的古文化遗址，先后出土国家一级文物41件、二级文物173件、三级文物1222件。公元263年，吴景帝孙休下令设置天门郡，最初郡治就设在永定城区古城堤。商周时期地属荆楚，春秋战国为楚之黔中地。原名大庸，是古庸国所在地。早在原始社会晚期，先民就已开始在澧水两岸繁衍生息。到了尧舜时代，“舜放欢兜于崇山，以变南蛮”，于是中国历史上便有了“南蛮”一说。
公元前221年秦始皇设置郡县，张家界一带属黔中郡慈姑县，县治在慈利县官塔坪，在澧、沅流域建立了现今湖南境内第一个行政区黔中郡，为当时全国三十六郡之一郡，今张家界市两区两县均属其所辖。
西汉时期，除地方设立郡县外，还加封国，实行的是郡国交错体制。西汉高祖五年（公元前202年，农历己亥年），刘邦当朝，他下令分黔中郡为武陵郡，析慈姑县为孱陵，充县（含永定、武陵源两区与桑植县）。
三国时期，吴景帝孙休于永安六年（公元263年，农历癸未年）见嵩梁山洞门大开玄朗如门，以为吉祥，便改嵩梁山为天门山，同时改武陵郡为天门郡。
唐朝时期，全国改为十道。高祖李渊于武德四年（公元621年，农历辛巳年）下令置澧>州、澧阳郡，属山南道，统辖六县，慈利与崇义县（今永定、武陵源二区与桑植县）归其所辖。
五代十国时期（公元907年－960年），今张家界全境属楚国管辖。
宋朝时期，宋王朝为了加强中央集权，将全国调整为二十三路，路下设府、州、军。宋太祖赵匡胤于乾德元年（公元963年，农历癸亥年）下令将今张家界市全境划归澧阳郡，曰慈利县，并在今桑植县设安福寨，在今永定区大庸所设武口寨，在武陵源区设索口寨。
元朝时期，在全国设立十一个行省，元始祖忽必烈下令，于至元十四年（公元1277年，农历丁丑年）改置澧州路总管府所辖四县（慈利是其中之一，即今张家界市全境），并在今永定区茅冈置茅冈都元帅府。
明朝时期，明王朝废除元朝的行中书省，在全国设立十三个承宣布政使司，实行省一级民政与财政管理。明洪武二年（公元1369年，农历己酉年），降慈利州改为大庸县，隶属于澧州。
张家界冬日(2)清朝时期，在全国设立二十三个行省，以下设府、州、县。清雍正八年（公元1730年，农历庚戌年），桑植与茅冈土司相继改土归流，升澧州为直辖州，辖安乡、石门、慈利等四县，同时废永定、九溪两卫，新设安福县（今永定、武陵源两区与慈利、桑植两县在当时均属安福县）。
民国时期，先在省下设三个道，六十个县，后废道设“行政督察专员公署”。民国五年（公元1916年，农历丙辰年）湖南省裁撤武陵道，将大庸、桑植、慈利县划归辰沅道。湖南湖南省调整为10个行政督察区，大庸与桑植属第四督察区，专员办事处设在常德。
1949年中华人民共和国成立，张家界市全境解放。公元年至1988年，慈利县属常德专区管辖，而大庸、桑植两县则于1949年10月16日至1952年8月属永顺专区管辖，后划归湘西苗族自治区与湘西土家族苗族自治州管辖。1988年至1990年经国务院批准，成立地级市大庸。
1994年4月4日，经国务院批准，大庸市更名为张家界市，辖永定、武陵源两区和慈利、桑植两县。具体沿革如下：1949年10月16日至1952年8月大庸、桑植两县则于属永顺专区管辖，后划归湘西苗族自治区与湘西土家族苗族自治州管辖。
1982年，建立中国第一个国家森林公园，填补了中国没有国家公园的空白。1985年5月24日，国务院批准撤销大庸县，设立大庸市（县级），以原大庸县的行政区域为大庸市的行政区域。1988年，国务院批准将大庸市升为地级，设立永定区、武陵源区，将原常德市的慈利县和湘西土家族苗族自治州的桑植县划归大庸市。
1994年4月4日，国务院批准将大庸市更名为张家界市，因张家界国家森林公园在国内外闻名遐迩而得名。
名称由来
张家界彩林(2)“界”在市域有两层含义：一是指领属界限，一是指高山。清代道光版《永定县志》载：“无事溪发源于张家界。”民国版《慈利县志》载：“索溪上源于张家界。”此处张家界，指的是今张家界国家森林公园一带。张家界之名，最早见于明崇祯四年（1631年）《张氏族谱》序言。序言的作者叫张再昌，是永定卫大庸所指挥使张万聪的第6代孙。明弘治年间（1488-1506年），朝廷见张万聪镇守有功，将今张家界国家森林公园一带“山林之地”作为封地赏赐给他。他于是举家上山守业经营。
明崇祯三年（1630年），张万聪的第6代孙张再弘被赐团官，且设衙署于此。这一带成为张氏世袭领地，被叫成了“张家界”。截止到20世纪末，张氏子孙在此已历17代，人口近千人。另一种说话是：相传西汉留侯张良当年在此隐居，终老后葬在水绕四门，因此很早的时候这里就叫张家界了。
1958年，这里建立国营林场，因场址设在张家界农业社的地盘上，林场即取名张家界。1978年，张家界林场最早拉开湖南旅游开发的序幕。1982年，建立张家界国家森林公园，张姓聚居的张家界村由公园代管。鉴于张家界国家森林公园子海内外拥有很高的知名度和美誉度，1994年，经国务院批准，将大庸市更名为张家界市。